[发明专利]一种基于碳酸化养护的肥效缓释型钢渣骨料的制备方法

说明书

本发明属于农业及绿色建材技术领域，一种基于碳酸化养护的肥效缓释型钢渣骨料的制备方法，肥效缓释型钢渣骨料包含的成分的质量百分数为：钢渣微粉70‑83％，有机肥料颗粒5‑20％，10‑12％水；有机肥料颗粒做芯，置于成球仪中，喷水至有机肥料颗粒表面湿润，撒钢渣灰至表面干燥，重复至所需粒径；取出小球于碳化釜中，通入CO₂，在0.5MPa压力条件下，碳酸化养护2h，即制作完毕。本发明的肥效缓释型钢渣骨料的缓释效果通过调节包裹钢渣粉的厚度进行调节。碳化养护很好的固化钢渣中的重金属，同时碳化过程是中和反应，提高生物相容性。本发明有着利废固碳、节能减排，制备工艺简单，设备要求低，生产周期短，成本低廉的优势。

技术领域

本发明属于农业及绿色建材技术领域，更具体地，涉及一种由碳酸化养护的钢渣包裹有机肥颗粒的肥效缓释型钢渣骨料，可以用于农业花卉等缓释肥的施用也可作为具备有缓释肥效果的钢渣骨料制备植生混凝土使用。

背景技术

钢渣等固体废弃物具有排量大，安定性差的特点，其回收利用一直是我国各研究机构研究的重点难点，另一方面钢渣富含硅钙等植物生成过程中所必需的元素，在作为硅钙肥的应用一直是钢渣回收再利用的研究热点。但钢渣作为炼钢废渣，内含多种重金属元素，未经固化处理直接施用会污染土地，破坏生态。而碳化养护可以很好的固化钢渣中的重金属，同时碳化过程是中和反应，将钢渣中提供碱度的氧化钙、氧化镁转换为中性的碳酸钙、碳酸镁，pH降至8-9，提高生物相容性。钢渣在化肥领域已经有了很多的应用，但使用碳化养护钢渣制备肥料的研究存在空白。

在中国发明专利说明书CN103964952A中公开了一种适用植生混凝土的肥效缓释型钢渣骨料及其制备方法，其特征在于包括以下处理步骤：(1)将选铁后的钢渣过筛，取粒径介于19～26mm的颗粒用高压水冲洗,自然晾干；(2)将比表面积为的300～400m2/kg的粉状肥料与钢渣颗粒混合，直至肥料粉末填充于钢渣颗粒的孔隙；(3)将处理后的钢渣颗粒浸泡于由40～65％水泥、10～30％矿渣和16～30％水(质量百分数)混合搅拌成均匀的浆液中10秒后取出，并自然风干，得到肥效缓释型钢渣骨料。在中国发明专利说明书CN107417353A中公开了一种缓释复合肥及其制备方法,所述缓释复合肥包含的各化学成分以及各化学成分的质量百分数为：除尘灰：20#30％，磷化渣：20#30％，硫酸铵：20#35％，粘结剂：5#10％；其中，所述粘结剂包含的各化学成分以及各化学成分的质量百分数为：钢渣：20#30％，矿渣：50#70％，脱硫灰：5#10％，本申请的缓释复合肥中的各化学成分均来源于冶金过程产生的固体废弃物，因此能够使得冶金过程产生的固体废弃物得到有效利用，降低释复合肥的生产成本,同时,本申请的粘结剂还能够使氮磷钾元素缓慢释放，长期对作物发挥肥效作用。在中国发明专利说明书CN107285915A中通过酸碱溶液的中和反应使尿素颗粒的表层湿润并熔化，再添加保护粉末，凭借熔化后的尿素将保护粉末粘附于尿素颗粒的表层，形成一层保护层来将尿素颗粒包裹住，以减少尿素的流失。保护粉末采用钢渣粉或矿粉，内含硅，钙，镁，硫等多种元素，同样能够被植物体吸收利用，补充植物体生长所需。

这三个公开专利中，钢渣被作为肥料中的缓释肥使用。第一种通过处理使钢渣砂附着肥料，再包裹水泥浆固定。该方法可以起到肥料缓释作用，但使用填充空隙的方法附着有机物的附着量很有限，且水泥碱度很高，用其包裹固定成型会导致土壤水环境碱度偏高，对植物生长和土壤都有一定的伤害，同时较大的水泥用量使得制备成本增高。第二种利用多种工业废渣制作缓释复合肥可以降低生产成本，但对含有重金属离子的工业废渣不进行固化处理而直接使用会对土壤造成一定程度的污染。第三种使用了钢渣或矿粉作保护粉将肥料裹住，同样钢渣矿粉等工业废渣内含重金属离子，且pH在12以上，未经处理会污染土地，破坏植物生长。

发明内容